04/05/2022
TECH: ลดเวลาย่อยพลาสติกจากล้านปีเหลือ 1 วัน! นักวิจัยค้นพบเอนไซม์ ‘FAST-PETase’ อนาคตใหม่ของวงการรีไซเคิล
เราเคยเชื่อกันว่าภัยของพลาสติกคือการที่มันใช้เวลาย่อยสลายนานแสนนานกว่าจะหายไปจากโลกนี้ อาจใช้เวลาหลายล้านปี แต่จะเป็นอย่างไรหากความเชื่อนั้นถูกสั่นสะเทือนด้วยเทคโนโลยีวิศวกรรมที่ค้นพบวิธีย่อยสลายพลาสติกให้สั้นลงจนเหลือแค่ 1 วันเท่านั้น
เอนไซม์มหัศจรรย์นี้มีชื่อว่า ‘FAST-PETase’ ที่อาจเป็นหมุดหมายอนาคตอันสำคัญของมนุษยชาติในการต่อสู้กับปัญหาขยะพลาสติก พัฒนาโดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน (University of Texas at Austin) ต่อยอดมาจากเอนไซม์ย่อยพลาสติกที่มีอยู่แล้วตามธรรมชาติซึ่งมีชื่อเรียกว่า ‘PETase’
เอนไซม์ใหม่ ‘FAST-PETase’ นี้จะช่วยให้แบคทีเรียสามารถเข้าไปย่อยสลายพลาสติกโดยใช้วิธี machine learning ให้ระบบคอมพิวเตอร์เรียนรู้ได้ด้วยตนเองเพื่อระบุชนิดการเปลี่ยนรูป 5 ชนิดที่จะทำให้การย่อยสลายพลาสติกเป็นไปอย่างรวดเร็ว ภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันจนพลาสติกอยู่ในลักษณะโมเลกุลพื้นฐาน
ถามว่าย่อยสลายเร็วขนาดไหน? ผลการทดสอบการใช้เอนไซม์พบว่า พลาสติกชนิด PET หรือพลาสติกใสที่มักถูกนำไปทำบรรจุภัณฑ์เครื่องดื่ม ขวดน้ำอัดลมทั้งหลาย สามารถถูกย่อยสลายได้ภายในสัปดาห์เดียว และบางกรณีก็ใช้เวลาเพียง 24 ชั่วโมงเท่านั้น ซึ่งแต่เดิมพลาสติกชนิดนี้มักใช้เวลานานนับศตวรรษเพื่อย่อยสลายตามธรรมชาติ
เอนไซม์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายในอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียส แถมพลาสติกที่ย่อยสลายไปแล้วยังสามารถนำกลับมาคืนรูปเพื่อสร้างเป็นผลิตภัณฑ์พลาสติกชิ้นใหม่โดยผ่านการใช้กระบวนการทางเคมีได้อีกด้วย
ปัจจุบันโลกของเรารีไซเคิลพลาสติกไปเพียง 9 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น และวิธีจัดการพลาสติกมักเป็นวิธีฝังกลบในดินซึ่งใช้เวลาย่อยสลายนานมาก หรือไม่ก็ใช้วิธีเผาที่มีต้นทุนสูงมาก ต้องใช้พลังงานเยอะ ทั้งยังเป็นการปล่อยก๊าซอันตรายขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศโลก การค้นพบเอนไซม์ชนิดนี้จึงอาจนำไปสู่ทางเลือกในการย่อยสลายขยะพลาสติกที่ดีกว่าให้กับโลกในอนาคต
แอนดรูว์ เอลลิงตัน (Andrew Ellington) นักชีวเคมี หนึ่งในทีมวิจัย มองว่า งานวิจัยชิ้นนี้แสดงให้เห็นถึงพลังของการรวบรวมสาขาวิชาความรู้ต่างๆ ตั้งแต่ชีววิทยาสังเคราะห์ วิศวกรรมเคมี ไปจนถึงปัญญาประดิษฐ์
ถือเป็นข่าวดีมากๆ เพราะเราอาจมีหนทางใหม่ในการช่วยเหลือมนุษย์ให้พ้นวิกฤตขยะพลาสติกล้นโลกได้เสียที และวาทกรรม ‘รู้ไหม? พลาสติกใช้เวลาย่อยสลายเป็นล้านปี’ อาจกลายเป็นเพียงอดีต
อ้างอิง: Sciene alert. Engineers Create an Enzyme That Breaks Down Plastic Waste in Hours, Not Decades. https://bit.ly/3yoaQb9
Nature. Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization. https://go.nature.com/3KyDV5N
#การย่อยสลาย #แบคทีเรีย
#พื้นที่สร้างสรรค์เพื่อวันพรุ่งนี้ที่ดีกว่า
